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Die
Erfindung betrifft einen Vertikallift, insbesondere für
den Transport von Personen, mit mindestens einer in einem Liftschacht
angeordneten Plattform, deren Förderhöhe mindestens
eine Wegstrecke zwischen zwei unterschiedlichen Ebenen beträgt.
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Eine
Aufzuganlage, kurz Lift, Aufzug oder Fahrstuhl genannt, ist eine
Anlage, mit der Personen oder Waren in einer beweglichen Kabine,
einem Förderkorb oder auf einer Plattform in vertikaler
Richtung zwischen zwei oder mehreren Ebenen transportiert werden
können.
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Bei
Aufzugsanlagen wird in der Regel der Antrieb je nach gewünschter
Förderhöhe gewählt, und zwar für
größere Förderhöhen meistens
ein Antrieb mit Seilzug und für kleinere Förderhöhen
z. B. ein hydraulischer Antrieb, bei dem eine Kabine durch einen
oder mehrere Hydraulikkolben bewegt wird, der gewöhnlich
am Boden des Liftschachtes vertikal eingebaut ist. Daneben sind
auch Vertikallifte für kleinere Förderhöhen
bekannt, bei denen der Antrieb über eine vertikale Spindel
mit direkter Antriebsmutter erfolgt. Insofern spricht man bei derartigen
Einrichtungen von einem Lift und nicht von einem Aufzug, da hier
die Kabine nicht nach oben gezogen sondern eher „geliftet"
wird.
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Hier
setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, einen preiswerten
Vertikallift für kleinere Förderhöhen
zu schaffen, der in einfacher Weise platzsparend in neue oder bereits
bestehende Gebäude in vorhandene Aufzugs- bzw. Liftschächte
eingebaut oder freistehend aufgestellt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Vertikallift
gelöst, dessen Plattform zur Überwindung einer
Förderhöhe von mindestens einer Wegstrecke zwischen
zwei unterschiedlichen Ebenen, wie einem Stockwerk eines Hauses,
mit mindestens einer eine vertikale Linearbewegung ausführende
Spreizband-Antriebseinrichtung verbunden ist, deren Spreizbänder
als Hub- und Senkelemente dienen.
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Die
Verwendung von Spreizbändern bei Getrieben ist bekannt,
wobei eine Anordnung zum Umsetzen einer translatorischen Bewegung
in eine Drehbewegung und umgekehrt möglich ist. Bei den
verwendeten Spreizbändern handelt es sich jeweils um ein
so genanntes bombiertes Metall- oder Kunststoffband, welches zwischen
zwei jeweils beidseitig mit Scheiben begrenzten Drehachsen umläuft,
wobei zwischen den Scheiben jeweils ein in seiner Breite veränderbarer
und nach außen sich verjüngender Ringspalt vorgesehen
ist, wodurch verschiedene Übersetzungsverhältnisse
geschaffen werden können.
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Unter
einem bombierten Band wird hier ein Band aus einem steifen Material
wie Stahl verstanden, das quer zu seiner Längsrichtung
bombiert, d. h. so plastisch verformt ist, dass es in Querrichtung
eine elastisch aufhebbare Wölbung besitzt. Ein ähnliches
Band besitzt auch ein selbstaufrollbares Metallmaßband.
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Gleichzeitig
zeigt die
DE 38 35
064 C1 eine Vorrichtung, bei der jedes der beiden Enden
eines bombierten Bandes mit einem sich in Längsrichtung
des Bandes hin- und herbewegenden Körper verbunden sein kann.
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Der
entscheidende Vorteil derartiger bombierter Bänder ist
jedoch, dass diese auf einer Trommel mit seitlichen Führungsborden
flach aufgewickelt bzw. aufgespult werden können, d. h.,
wenn ein bombiertes Band um eine quer zu seiner Längserstreckung
verlaufenden Achse umgelenkt wird, dieses seine Wölbung
in Querrichtung aufgibt und somit platzsparend flach aufgewickelt
werden kann. Umgekehrt bei einem Abwickeln des bombierten Bandes
von einer derartigen Trommel, nimmt es wieder seine Querwölbung
an und erhält dadurch wieder eine äußerst
hohe Knicksteifigkeit in seiner Längsrichtung.
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Nach
Maßgabe der vorliegenden Erfindung kann die vorgesehene
Spreizband-Antriebseinrichtung eine oder eine Mehrzahl, zwei, drei,
vier oder noch mehr Spreizband-Trommeln umfassen, die symmetrisch oder
asymmetrisch verteilt am Umfang der Plattform angeordnet sind. Zur
Erhöhung der Hubkraft ist es jedoch zweckmäßig,
zwei oder mehrere Spreizband-Trommelpaare beidseitig der Plattform
vorzusehen. Diese Spreizband-Trommelpaare können dabei jeweils über
ein Verbindungselement, wie bspw. eine Gelenkwelle od. dgl. miteinander
verbunden werden, sodass für sämtliche Trommeln
nur ein Drehantrieb erforderlich ist, d. h. die jeweils über
eine Gelenkwelle miteinander verbundenen zwei Spreizband-Trommelpaare
können für einen Synchronlauf vorteilhaft an ein
gemeinsames Getriebe mit einem Elektromotor angeschlossen werden, wobei
dieser Elektromotor ein 220 V-Universalelektromotor sein kann, sodass
vorteilhaft kein Starkstromanschluss vorhanden sein muss.
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Die
zur Beförderung von vorzugsweise Personen dienende Plattform
ist zweckmäßigerweise als Kabine, Plattform od.
dgl. ausgebildet, deren Querschnittsform dem Querschnitt des jeweiligen
Liftschachtes angepasst ist, wobei dann die jeweils freien Spreizband-Enden
derart im Kopfbereich der Kabine an dieser zu befestigen sind, dass
die jeweiligen von den Spreizband-Trommeln ab- bzw. aufspulbaren
Spreizbänder annähernd parallel oder aber auch
schräg zur Außenkontur der Kabine verlaufen.
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Die
hier zu verwendenden Spreizbänder sollten aus einem bombierten
Stahlband bestehen, d. h., einem derart vorgespannten Stahlband,
das eine um seine Längsachse gekrümmte Querwölbung
besitzt. Bei der Anbindung dieser Spreizbänder an der Außenfläche
der Umfangswand der Kabine ist darauf zu achten, dass deren jeweilige
Querwölbung mit ihrer Rundung der Außenkontur
der Kabine gegenübersteht.
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Als
Liftschacht für den erfindungsgemäßen
Vertikallift kann einmal ein solcher aus Gebäudewänden dienen,
der ohnehin bereits vorhanden ist, oder ein Liftschacht als freistehende
Einheit, wobei letztere auch in einem bereits bestehenden Gebäudeaufzugsschacht
gestellt werden kann.
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Dabei
kann es zweckmäßig sein, den Liftschacht als eine
Art Tubus oder Quader auszubilden.
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Dadurch,
dass der erfindungsgemäße Vertikallift – wie üblich
bei Aufzügen – keine besonderen Führungselemente,
keinen Gewichtsausgleich und an der Endstation keinen besonderen
Betriebsraum benötigt, können z. B. bereits vorhandene
Gebäudeschächte räumlich besser ausgenutzt
werden, d. h. das Außenmaß der Kabine kann etwa
wie das Innenmaß des Schachtes gewählt werden,
sodass eine vergrößerte Kabine erhalten wird.
Ganz allgemein ist mit dem erfindungsgemäßen Vertikallift
eine bessere Ausnutzung von bereits vorhandenen Schächten
möglich, da diese damit gut nachgerüstet werden
können.
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Bezüglich
eines Sicherheitskonzepts, kann als Absturzsicherung z. B. unter
der Plattform oder der Kabine ein geeignetes Luftpolster vorgesehen
und in der Spreizband-Antriebseinrichtung eine zusätzliche
von der Kabine aus zu betätigende Notbremse vorgesehen
werden, wobei letztere bewirken soll, dass sich die Kabine in einem
Notfall nicht zu schnell nach unten bewegt.
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Die
Beförderungsgeschwindigkeit der als Hub- und Senkelemente
dienenden Spreizbänder kann zwischen 0,15 und 0,50 m/s
liegen, was etwas unterhalb der üblichen Personenaufzüge
liegt, welche bei etwa 0,5–8 m/s liegt, um eine möglichst
sicherere Beförderung zu gewährleisten. Auch sollte
zumindest der Liftschacht eine dicht schließende Tür
mit Zuhaltung aufweisen, wobei es bei der obersten Haltestelle für
eine Kabine genügt, dass für diese lediglich eine
Umwehrung am Liftschacht vorgesehen ist.
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Schließlich
können die als Hub- und Senkelemente dienenden Spreizbänder
an ihrer jeweiligen Innen- und/oder Außenfläche
auch als Designelemente ausgebildet sein, was natürlich
nur dann Sinn macht, wenn sowohl die Kabine als auch der Liftschacht
im wesentlichen durchsichtig, d. h. z. B. glasverkleidet ausgebildet ist.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung von einem Ausführungsbeispiel
in Verbindung mit der Zeichnung; es zeigen:
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1 in
perspektivischer Darstellung eine Schrägdraufsicht auf
eine Spreizband-Antriebseinrichtung mit einer Liftkabine und
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2 in
perspektivischer Darstellung ein freistehender Liftschacht schräg
von unten gesehen, in dem sich gerade eine Liftkabine nach 1 bewegt.
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Die
in 1 schematisch gezeigte Spreizband-Antriebseinrichtung – insgesamt
bezeichnet mit 1 – umfasst vier Spreizband-Trommeln 2.1, 2.2, 2.3 und 2.4,
welche jeweils Spreizbänder 3.1, 3.2, 3.3 und 3.4 besitzen.
Die Spreizband-Trommeln 2.1 und 2.2 sind an ihren
jeweiligen Stirnseiten in Lagerblöcken 4.1, 4.2 und 4.3 gelagert
und im Bereich des Lagerblocks 4.2 über eine in
der Zeichnung nicht sichtbare Verbindungselement 5, insbesondere
Gelenkwelle drehfest miteinander verbunden. Entsprechendes gilt
für die linke Seite der Spreizband-Antriebseinrichtung 1,
wo die dortigen Lagerblöcke mit 6.1, 6.2 und 6.3 und
die Gelenkwelle mit 7 bezeichnet sind. Das Verbindungselement,
insbesondere die Gelenkwelle 5, 7 kann als Kegelradverzahnung od.
dgl. Übertragungselement ausgebildet sein, um eine rotatives
Moment zu übertragen. Hierauf sei die Erfindung nicht beschränkt.
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Die
jeweiligen Spreizband-Trommelpaare 2.1/2.2 und 2.3/2.4 sind
gemeinsam an ein Getriebe 8 mit einem Elektromotor 9 drehfest über
Gelenkwellen 10 und 11 angeschlossen, sodass ein
Synchronlauf sämtlicher Spreizband-Trommeln 2.1–2.4 gewährleistet
ist, wobei es sich bei dem Elektromotor 9 um einen 220 V-Universalelektromotor
handelt. Die gesamte Spreizband-Antriebseinrichtung 1 ist
mit ihren Lageerblöcken 4.1–4.3 sowie 6.1–6.3 und
dem Getriebe 8 an einem mit 12 bezeichneten Schachtboden
befestigt.
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In 1 ist
ferner schematisch eine Kabine 13 gezeigt, die in ihrem
Kopfbereich mit vier Spreizband-Enden 14.1–14.4 derart
befestigt sind, dass die jeweiligen von den Spreizband-Trommeln 2.1–2.4 teilweise
abgewickelten Spreizbändern 3.1–3.4 annähernd
parallel zur führenden Außenkontur 15 der
Kabine 13 verlaufen. Die Spreizbänder 3.1–3.4 bestehen
aus einem bombierfähigen Stahlblech, welches derart elastisch vorgespannt
ist, dass es im abgewickelten Zustand eine um seine Längsachse
gekrümmte Querwölbung besitzt. Bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel stehen die Spreizbänder 3.1–3.4 mit
der Rundung ihrer Querwölbung der Außenkontur 15 der
Kabine 13 gegenüber.
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In 2 ist
zu der Kabine 13 gemäß 1 als
Liftschacht – bezeichnet mit 16 – ein
Art Tubus schematisch dargestellt, der sowohl freistehend aufgestellt
als auch in einen bereits bestehenden Gebäudeschacht eingesetzt
werden kann. Der Liftschacht 16 ist verglast ausgebildet
und besitzt eine dicht schließende Tür 17 mit
einer Zuhaltung, wogegen die oberste Haltestelle für die
Kabine 13 nur eine Umwehrung 18 aufweist.
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Schließlich
sind die Spreizbänder 3.1–3.4 jeweils
an ihrer Innen- und Außenfläche als Designelemente ausgebildet,
und zwar mit Mustern 19, die z. B. farblich unterschiedlich
sein können. Jedenfalls muss hierbei sichergestellt sein,
dass die Muster 19 so ausgebildet sind, dass sie zwar für
den Betrachter sichtbar sind, aber die Spreizbänder 3.1–3.4 von
ihrer Festigkeit her gesehen nicht schwächen.
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Der
erfindungsgemäße Vertikallift mit seiner Spreizband-Antriebseinrichtung 1 funktioniert
wie folgt:
Mit dem Einschalten des Elektromotors 9 werden
die Gelenkwellen 10 und 11 durch das Getriebe 8 synchron in
Drehung versetzt, die sich gleichzeitig auf die Spreizband-Trommeln 2.1 und 2.3 sowie
via den Gelenkwellen 5 und 7 auf die Spreizband-Trommeln 2.2 und 2.4 überträgt.
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Damit
werden die bombierten Spreizbänder 3.1–3.4,
die mit ihren freien Enden 14.1–14.4 direkt
an der Kabine 13 angelenkt sind, von den jeweiligen Spreizband-Trommeln 2.1–2.4 abgewickelt
und heben dabei die Kabine 13 geführt senkrecht
nach oben. Dies ist möglich, da die Spreizbänder 3.1–3.4 mit
dem Verlassen der Spreizband-Trommeln 2.1–2.4 sofort
in den in Längsrichtung gestreckten Bereichen ihre Querwölbung
annehmen, wodurch jedes Stahlband in seiner Längsrichtung
eine äußerst hohe Knicksteifigkeit erhält,
also nicht abknicken kann.
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Je
nach gewünschter Beförderungsgeschwindigkeit kann
diese z. B. zwischen 0,15 und 0,50 m/s liegen, sodass eine Person,
wie z. B. in 2 dargestellt, spielend von
einer unteren Ebene zu einer oberen Ebene gelangen kann.
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Insgesamt
wird mit der vorliegenden Erfindung ein preisgünstiger
Vertikallift vorgestellt, der auch eine Alternative zum so genannten
Treppenlift darstellt, da er auch leicht nachträglich eingebaut
und mit 220 V betrieben werden kann. Dabei zeigt sich der Spreizband-Antrieb
als ein robuster wartungsarmer Antrieb, der sowohl gemäß dem
Ausführungsbeispiel als auch in der Konstruktion – wie eingangs
beschrieben – mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen
betrieben werden kann. Bezugszeichenliste
| 1 | Spreizband-Antriebseinrichtung | 34 | | 67 | |
| 2 | Spreizbandtrommeln | 35 | | 68 | |
| 3 | Spreizbänder | 36 | | 69 | |
| 4 | Lagerböcke | 37 | | 70 | |
| 5 | Übertragungselement | 38 | | 71 | |
| 6 | Lagerböcke | 39 | | 72 | |
| 7 | Übertragungselement | 40 | | 73 | |
| 8 | Getriebe | 41 | | 74 | |
| 9 | Elektromotor | 42 | | 75 | |
| 10 | Übertragungselement | 43 | | 76 | |
| 11 | Übertragungselement | 44 | | 77 | |
| 12 | Schachtboden | 45 | | 78 | |
| 13 | Kabine | 46 | | 79 | |
| 14 | Spreizbänder | 47 | | | |
| 15 | Aussenkontur | 48 | | | |
| 16 | Liftschacht | 49 | | | |
| 17 | Türe | 50 | | | |
| 18 | Umwehrung | 51 | | | |
| 19 | Muster | 52 | | | |
| 20 | | 53 | | | |
| 21 | | 54 | | | |
| 22 | | 55 | | | |
| 23 | | 56 | | | |
| 24 | | 57 | | | |
| 25 | | 58 | | | |
| 26 | | 59 | | | |
| 27 | | 60 | | | |
| 28 | | 61 | | | |
| 29 | | 62 | | | |
| 30 | | 63 | | | |
| 31 | | 64 | | | |
| 32 | | 65 | | | |
| 33 | | 66 | | | |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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